粗轧机电动压下EGC压靠分析

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[摘 要] 本文主要是结合粗轧机出现的电动压下压靠事故，简要介绍了第二轧钢厂粗轧机电动压下控制系统；重点介绍了对压靠事故进行的详细分析及采取的措施。

[关键词]轧机、egc、TDC、压靠

中图分类号：TG332 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0395-01

一、前言

根据公司安排，2012年5月4日第二轧钢厂要轧制65t大厚板坯，板坯厚度接近或超出了轧机设计的最大辊缝值450mm，为此，轧制此板坯时轧机需要更换最小直径工作辊，更换后轧机调零过程中压下丝杠向下动作时发生压靠事故。

二、电动压下EGC系统组成

电动机械压下系统安装在轧机顶部，它主要包括两台压下电机及配套的两个编码器、两套蜗轮蜗杆减速箱、两个压下丝杆丝母及配套的两个位移传感器、电动机械压下抱闸和回松装置。电动机械压下系统由双电机驱动蜗轮蜗杆减速箱，带动两侧压下丝杆升降，以改变轧机辊缝的大小。

三、电动压下EGC压靠分析

EGC压靠分为向上压靠和向下压靠，这里主要讨论向下压靠。粗轧的主要作用是通过对加热到目标温度的板坯进行多道次的轧制，将钢坯轧薄到目标厚度的中间坯，为下一步的精轧机轧制做好充分准备，所以粗轧机最小辊逢发生在轧机调零过程中，也就是说粗轧EGC向下压靠只可能发生在调零阶段。

1.压靠现象

粗轧换辊结束后，正常调零过程中，EGC向下运行，当到达设定点后停止，调零继续向下进行下一步，但2012年5月4日调零时，调零步骤停留在压下运行一步不再继续下一步，即EGC未到达TDC程序中设定的标称轧制线位置，此时压靠发生了。经过现场观察，确认此次压靠事故并不是压下丝杠本身原因造成，而是上工作辊翅膀与上平衡块压靠，进而造成压下丝杠卡阻。

如图1，调零开始后，EGC以70%的速度向下运行，压下电机电流330A左右，在图中第一个坐标点EGC开始减速，然后压下电机电流开始增加至1800A左右，压靠事故发生了，此时，EGC给定位置71.44mm，而两侧实际位置分别为77.02mm、77.01mm，即压靠时压下实际位置距离程序设定的标称轧制线仍有5.58mm、5.57mm的距离。此处所说的压下位置是TDC程序中的相对位置，绝对位置分别为572.98mm、572.99mm。

2.EGC调零时位置给定计算

TDC程序中当轧机调零时，首先EGC要动作到给定位置，此处给定位置是TDC调零程序根据支撑辊直径、工作辊直径等计算出来的，是辊逢为零时EGC的位置，即上工作辊下表面在轧制线时的压下位置，具置给定计算方法为：

POSEGC=POS Top->PL-DTWR-0.5×DTBUR-HTChock………公式1

POS Top->PL：轧机顶部到轧制线距离

DTWR：上工作辊直径

DTBUR：上支撑辊直径

HTChock：上支撑辊辊盒中心线至底面高度，根据机械图纸（机械图纸号C-0240-WC25-2220613-M1000-ZSZ-B_00）此值为1370mm；可见，调零时压下给定位置和轧制线高度、上工作辊直径、上支撑辊直径有关。

3.上工作辊翅膀下表面位置计算

根据轧机机械结构，轧机上工作辊翅膀下表面位置计算公式为：

翅膀位置= POSEGC+HTChock+0.5×DTBUR+0.5×DTWR-225mm，套用上面的压下位置计算公式（公式1）后，可以得出调零时上工作辊翅膀下表面位置计算公式：

翅膀位置= POS Top->PL-0.5×DTWR-225mm……公式2

其中：225mm是上工作辊翅膀与工作辊中心线的距离

4.压靠分析

压下压靠事故发生后，经过现场观察，发现上下工作辊之间仍有间隙，即轧机辊逢大于零，从而证明了压靠事故不是压下系统本身所造成的。进一步检查后，确认此次压靠事故是上工作辊翅膀与上平衡块压靠，进而造成压下丝杠卡阻。

上工作辊翅膀下表面最低位置与轧制线（825mm）距离为735mm（根据机械图纸，图号为C-0240-WC25-2220608-M1000-ZSZ-A100），而图纸中轧制线相对地面0位置是825mm，则上工作辊翅膀下表面相对地面0位置距离为1560mm。

5月4日压靠事故中以传动侧为例，当时EGC传动侧位置572.98mm，上工作辊直径1020.74mm，POS Top->PL为4061mm，则根据上面公式2可以计算出当时上工作辊翅膀下表面的位置为：

翅膀位置=4061-510.37-225=3325.63mm，转换为地面为0的位置为：4881-3325.63=1555.37mm，此值小于上工作辊翅膀下表面最低位置1560mm，即事故当时理论上已经压靠了4.63mm。

5月4日处理事故过程中，利用压下回松装置将压下进行抬升，根据IBA记录，从压靠到最后一次利用压下电机仍不能动作，压下共抬高了3.48mm；从压靠到利用压下电机可以动作，压下共抬高了5.83mm；也就是说，实际上工作辊翅膀压靠范围为3.48---5.83mm之间，从而论证了理论计算出的压靠深度4.63mm。

5.对比分析

在2011年11月17日，我厂已经成功轧制了一块460mm厚的大厚板坯，当时调零并未发生任何故障，而2012年5月4日却发生了EGC压靠事故，下面利用公式2对两次轧制大厚板坯前调零时上工作辊翅膀位置进行计算、对比：

> 2011年11月17日，POS Top->PL为4040mm，上工作辊直径为1021.76mm，根据公式2可以计算出调零时上工作辊翅膀位置相对地面0位置为1576.88mm，此值大于上工作辊翅膀最低位1560mm；

> 2012年5月4日，POS Top->PL为4061mm，上工作辊直径为1020.74mm，根据公式2可以计算出调零时上工作辊翅膀位置相对地面0位置为1555.37mm，此值小于上工作辊翅膀最低位1560mm；

6.原因总结

根据上面的分析，粗轧机5月4日的压下压靠事故，直接原因就是上工作辊翅膀与上工作辊平衡块发生压靠，进而造成压下卡阻。根本原因是我们为了解决轧钢过程中钢板叩头现象而随意调整轧制线高度引起的。为预防此类事故的发生，我们应该根据生产需要及设备设计尺寸重新调整轧制线高度，灵活运用上工作辊翅膀位置最低位计算公式，换辊时如果辊径小于计算出的最小值，则禁止换辊；同时根据上工作辊翅膀位置的下限反向计算出EGC位置的下限，在TDC程序中设定EGC的位置下限。

四、总结

通过对粗轧机压靠事故的分析，一方面可以使我们对粗轧机调零及压下系统的工作原理有了进一步的认识；另一方面也告诫我们，轧机对控制系统的精度要求非常高，在修改TDC程序中类似轧制线等重要参数时，必须经过全面分析研究、论证后才能修改。

参考文献

[1] 《西门子TDC编程及应用指南》，作者：鲍伯祥.

[2] 《粗轧机功能说明书》，作者：西门子奥钢联.